Tatort Forscherlabor, Themenstation 11: Materialanalyse

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VOM STOFF, AUS DEM DIE DINGE SIND

 

Archäologen finden Objekte aus ganz unterschiedlichen Materialien. Manche Gegenstände werden von Spezialisten mit verschiedenen Verfahren genau analysiert. Wie sind bestimmte Materialien zusammengesetzt? Woher stammten Rohstoffe? Woraus gewannen die Menschen Farben für Malereien und Textilien? Materialanalysen erklären Herstellungsverfahren und deren Weiterentwicklung. Sie geben Aufschluss über die Herkunft eines Rohstoffs und zeigen so auch Handelsbeziehungen und andere Kontakte zwischen den Menschen auf.

  

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Keramik wird für eine Materialanalyse vorbereitet.

 

  

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Für Vergleiche von Keramiken werden Anschliffe und Dünnschliffe angefertigt.

  

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Die Forscherin vergleicht ihre Keramik mit Dünnschliffen aus der Sammlung.

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Unter dem Mikroskop betrachtet sie die Strukturen der Keramik im Dünnschliff.

 

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Auch in Büchern sucht sie nach Vergleichen zu ihrer Probe.

 

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Die Forscherin findet das Bild eines Anschliffs, der genau ihrer Keramikprobe entspricht. Damit hat sie die Keramiksorte ihrer Probe identifiziert.

 

 

 

Fall Höxter

 

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Schlaufenschalenbecher der 2. Hälfte des 13. Bis 1. Hälfte des 14. Jahrhunderts

 

 

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Rippenbecher des 13. bis frühen 14. Jahrhunderts

 

GESCHMOLZENER SAND

Menschen stellen seit circa 4000 Jahren Glas her, unter anderem für Gefäße, Schmuck und Fensterscheiben. Mit einer Elektronenstrahl-Mikrosonde kann man feststellen, aus welchen chemischen Elementen Glas besteht. Dabei wird von einem Rasterelektronen-Mikroskop ein Elektronenstrahl auf eine Probe geschossen. Diese gibt dann eine Röntgenstrahlung ab, die in der Mikrosonde aufgefangen wird. Jedes in der Probe enthaltene Element hat eine eigene Strahlenwellenlänge. Ein Computer stellt die gemessenen Wellenlängen als so genanntes Impulshöhenspektrum dar. Aus diesem sind Art und Anteil der einzelnen Elemente zu bestimmen. Die chemische Zusammensetzung von Glas zeigt die Rezeptur an, mit der es hergestellt wurde, und die Herkunft der Rohstoffe. Da die Rezepturen für Glas sich im Laufe der Zeit änderten, weisen sie neben Farbe, Form und Verzierung eines Produktes auf sein Alter hin.

 

 

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Bruchstück eines Glasrings (Höxter, 13. Jahrhundert)

 

 


 

GLAS AUS HÖXTER

Glasfunde des 11. bis 15. Jahrhunderts aus Höxter sind mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde untersucht worden. Das Ergebnis: Bleiglas wurde vermehrt seit der Mitte des 12. Jahrhunderts verwendet, zum Beispiel für Trinkgeschirr. Die meisten Gebrauchsgläser bestanden seit dem 12. Jahrhundert aus Holzasche-Glas und seit dem 14. Jahrhundert aus Holzasche-Kalk-Glas. Gläser aus Soda-Asche-Glas wurden seit dem späten 13. Jahrhundert aus Oberitalien importiert.

 

 

Fall Bergbausiedlung

 

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Ein Fenster aus der Zeit zwischen 1330 und 1345 am Freiburger Münster zeigt Bergleute bei der Arbeit.


 

DIE KLEIDER DER KUMPEL

Aus farbigen Abbildungen in alten Schriften, von Wandmalereien oder auch von vollständig erhaltenen Kleidungsstücken gewinnen Forscher Anhaltspunkte, welche Farben die Kleidung der Menschen früherer Zeiten hatte. In alten Geweben können Farben mit Hilfe von Indikatorflüssigkeiten chemisch bestimmt werden. Eine aufwändigere Methode ist zum Beispiel die Pyrolyse-Gaschromatographie [> 11.5]. Farbstoffanalysen an farbigen und zum Teil gemusterten Stoffen des 13. Jahrhunderts vom Altenberg im Siegerland bestätigten, dass die Menschen aus der Bergbausiedlung eine bunte Farbpalette kannten. Wolle bleichten sie mit Schwefel, Brauntöne stellten sie aus Walnuss-Schalen her, Rottöne aus der Krappwurzel und aus Flechten, Gelb aus Ginster, Blau- und Blaugrüntöne aus Färberwaid.

 

 

 

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Überreste eines farbigen Wollgewebes mit gelben und wollweißen Streifen auf lachsfarbenem Grund und eines hellbeigen Wollgewebes mit roten, gelben und blauen Streifen (Müsen, um 1200)

 

 

Fall Paderborn

 

EIN PALAST VOLLER FARBEN

Farben auf Putz können genauer untersucht werden, zum Beispiel mit dem Polarisationsmikroskop [> 10.4]. Auch chemische Verfahren geben Hinweise auf die Art von Farben. In der Kaiserpfalz in Paderborn, einer Residenz Karls des Großen aus der Zeit um 800, haben Archäologen circa 10 000 Fragmente von bemaltem Wandputz und Mörtel gefunden. Die Farbanalysen zeigten, dass die Maler unterschiedliche Rohstoffe verwendet hatten: verschiedene Ocker für Rot, Gelb und Braun sowie für Mischtöne, verkohlte Pflanzenstoffe für Schwarz, Kalk für Weiß. Für einen Teil der blauen Farbe hatten sie Pigmente aus dem Halbedelstein Lapislazuli gewonnen. Um das Jahr 800 war dies einer der teuersten Malstoffe überhaupt. Noch heute ist dieses edle Pigment teurer als Gold.

 

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Rekonstruktionszeichnung des Motivs von Putzfragmenten aus der Kaiserpfalz in Paderborn

 

 

Tatort Forscherlabor, Themenstation 10: Gesteinsbestimmung

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GESCHICHTE IN STEIN

Neben Fundstücken aus Keramik, Glas, Metall oder Holz finden Archäologen bei Ausgrabungen oft Objekte aus Stein. Äußerlich manchmal unscheinbar, bergen auch Steinartefakte viele Informationen: Stammt der Stein aus einer lokalen Lagerstätte oder wurde er von fern herantransportiert? Wie haben die Menschen diesen Stein bearbeitet? Wofür nutzten sie ihn? Mit traditionellen Methoden und modernen Analyseverfahren entlocken Mineralogen und Geologinnen den Steinen ihre Geheimnisse. Sie betrachten sie, riechen an ihnen, mikroskopieren sie und manchmal kauen sie sogar auf kleinen Stückchen herum. Chemische Analysen, Mikroskopie und Röntgenbeugung verraten ihnen, wie Gesteine zusammengesetzt sind. Mit Methoden der Gesteinsanalyse untersuchen Forscher auch Erze und Metallobjekte [> 09.0].

  

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Eine Archäologin findet einen Stein und gibt ihn einem Mineralogen zur Bestimmung.

  

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Um festzustellen, aus welchen Mineralen der Stein zusammengesetzt ist, betrachtet dieser ihn genau.

 

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Mit Mikroskopiertechniken erforscht er die chemische Zusammensetzung und die Entstehung des Steins.

  

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Für chemische Untersuchungen zerkleinert er das Probenmaterial und löst es auf.

  

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Will er das Material mit der Röntgenbeugung untersuchen, gibt er es auf Probenträger ...

  

Abb06_10_0_rontgendiffraktometer

  

  

... und lässt es mit dem Röntgendiffraktometer messen.

  

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Durch die Analysen ermittelt er die Gesteinsart und die Herkunft des Steines.

  

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Die Minerale und Gesteine dieser Sammlung stammen aus der ganzen Welt.

  

MIKROSKOPIEREN

Der vergrößernde Blick durch das Mikroskop hilft dem Mineralogen, ein Gestein zu bestimmen. Wie bei der makroskopischen Analyse stellt er zuerst die Form der Kristalle, ihre Farbe und ihr Gefüge fest. Mit einem Spezialmikroskop, einem so genannten Polarisationsmikroskop, analysiert er die optischen Eigenschaften der einzelnen Kristalle. Dadurch kann er ihre Art, ihre Symmetrie und ihre Bestandteile identifizieren. Er kann auch abschätzen, bei welcher Temperatur und unter welchem Druck die Kristalle entstanden sind.

 

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Um noch mehr über die Kristalle herauszufinden verändert der Mineraloge das Licht, mit dem er den Dünnschliff von unten durchleuchtet. Er filtert es mit einem Polarisator. Der Polarisationsfilter lässt nur Lichtwellen mit einer bestimmten Schwingungsebene passieren. Alle anderen Lichtwellen werden aufgehalten. Das so polarisierte Licht durchdringt den Dünnschliff und wird von den verschiedenen Kristallen des Gesteins auf die ihnen typische Weise verändert.

 

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Um ein Gestein unter dem Polarisationsmikroskop zu betrachten, fertigt der Mineraloge Dünnschliffe an. Sie sind nur drei hundertstel Millimeter dick.

 

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Auf ihrem Weg zum Auge des Betrachters gelangen die Lichtstrahlen durch einen weiteren Polarisationsfilter, den Analysator. Auch dieser Filter lässt nur Lichtwellen einer bestimmten Schwingungsebene passieren. Diese Schwingungsebene ist aber senkrecht zu der ersten orientiert. Dadurch wird das Licht verändert. Es ergibt sich ein typisches Spektrum an Farben, das sich beim Drehen des Mikroskoptisches auch noch in seiner Intensität ändert.

  

RÖNTGENBEUGUNG

Die meisten festen Stoffe haben ein Kristallgitter. Das heißt, ihre Atome sind in einem regelmäßigen, dreidimensionalen Muster im Raum angeordnet. Jeder Stoff hat sein eigenes, charakteristisches Gitter. Treffen Röntgenstrahlen auf ein Gitter, werden sie zurückgeworfen, je nach Abstand der einzelnen Gitterebenen zueinander. Der Mineraloge nennt diesen Vorgang „beugen”. So lässt sich der Stoff identifizieren. Die Röntgenbeugung zählt zu den physikalischen Untersuchungsmethoden. Während eine chemische Analyse die Bestandteile eines Stoffes preisgibt, ermittelt die Röntgenbeugung ihre Anordnung zueinander. Dafür ist mindestens ein tausendstel Gramm Probenmaterial nötig. Bei Stoffen ohne Kristallgitter wie Ruß oder Glas kann diese Methode nicht eingesetzt werden. Als Messergebnis erhält der Mineraloge ein Diagramm mit Spitzen und Tälern. Er vergleicht das Muster mit Diagrammen einer internationalen Datenbank. Darin sind inzwischen mehr als 60 000 Muster von Stoffen abgelegt. Sie korrekt auszuwerten, erfordert viel Erfahrung.

  

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Stein mit gelblichem Belag (Soest, Datierung unbekannt). Der Mineraloge will herausfinden, woraus der Belag besteht. 

 

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Er nimmt Material für eine Probe ab und zermahlt es zu feinem Staub. Das Gesteinsmehl wird auf einen Probenträger aufgebracht.

 

 

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In der Röhre entstehende Röntgenstrahlen treffen auf das Material im Probenträger. Die typische Struktur des Minerals beugt die Röntgenstrahlen und wirft sie zurück. Im Verlauf der Messung wandert die Strahlenquelle halbkreisförmig um die Probe, so dass der Einfallswinkel der Strahlung sich stetig verändert. Ein Detektor fängt die zurückgeworfenen Strahlen ein. Die Daten leitet er an einen Computer weiter, der die Werte in eine Grafik umsetzt.

 

  

FALL FEUERSTEINE

Jäger und Sammler sowie die ersten Bauern fertigten ihre Messer, Kratzer, Bohrer und andere Werkzeuge und Waffen häufig aus Feuerstein. Das Material dafür bezogen sie aus verschiedenen Quellen. Lagerstätten in der Nähe beuteten sie selbst aus. Steine aus weiter entfernten Lagerstätten erhielten sie möglicherweise durch Tausch. Die Herkunft der Feuersteinsorten an einer Fundstelle gibt Hinweise darauf, wie weit die Gruppe umherzog oder wie weit ihre Kontakte reichten.

 

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Vorkommen von Feuerstein führenden Kalkgesteinen

 

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Nordischer Feuerstein ist dunkelgrau bis schwarz. Häufig hat er helle Einschlüsse von kleinsten Tieren. Gletscher der Eiszeit haben ihn aus dem Ostseegebiet bis nach Westfalen transportiert, wo er nach dem Rückzug des Eises liegen blieb. Nordischer Feuerstein ist dicht und homogen. Darum lassen sich daraus sehr scharfe Klingen fertigen.

 

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Der anstehende Valkenburger Feuerstein ist beige und grobkörnig, häufig hat er Schlieren.

Seine Rinde ist grau. Grobkörniger Feuerstein ist zäh. Dadurch eignet er sich für Beile und andere Geräte.

 

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Der anstehende Feuerstein vom Lousberg (nördlich von Aachen) ist ein wenig körnig. Er ist dunkel und hat kleine, graue Einschlüsse. Vor 6000 Jahren bauten Menschen diesen Feuerstein im Tagebau ab.

 

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Den bei Rullen-Bas anstehenden Feuerstein gibt es in vielen Varianten. Häufig sind sie gelblich mit einer unruhigen Oberfläche. Dieses Stück ist beige bis olivfarben und hat blaue Schlieren.

 

 

Tatort Forscherlabor, Themenstation 9: Archäometallurgie

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Neue Werkstoffe: Metalle

Vor 10 000 Jahren begannen die Menschen im Vorderen Orient
gediegenes Kupfer zu benutzen. Vor 7 000 Jahren verhütteten sie
die ersten Erze. Im Laufe der Zeit entwickelten sie immer ausgereiftere
Techniken für die Gewinnung und Herstellung von Kupfer
und Bronze, Eisen und Blei, Messing, Gold und Silber.
Archäologen, Werkstoffkundlerinnen, Geowissenschaftler und
Chemikerinnen untersuchen Metallgegenstände vergangener Zeiten.
Sie vermessen auch Erzminen, untersuchen Schmelz- und Schmiedeplätze
und kratzen kleinste Schlacke- oder Metallreste aus Schmelztiegeln
heraus. Im Labor erarbeiten sie daraus Hinweise auf Abbau-,
Schmelz- und Schmiedetechniken. Sie erforschen die Herkunft
von Erzen und ermitteln damit, wie die frühe Wirtschaftsgeschichte
sich entwickelt hat.

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Ein Metallfund: Woraus besteht er?
Wie hat man ihn gemacht? Woher
stammt das Metall?

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Chemische Analysen, zum
Beispiel die ICP-OES (inductively
coupled plasma optical emission
spectrometry), ermitteln die
Zusammensetzung des Metalls.

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Das Röntgenbild gestattet einen
Blick in den Aufbau des Objektes.

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Unter dem Mikroskop erkennt
man Spuren der Herstellung.

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Die Analysen der Spurenelemente
und der Bleiisotope geben Hinweise
auf die Herkunft des Metalls.

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Die Ergebnisse werden verglichen
und ein wahrscheinlicher Herkunftsort
des Metalls ermittelt.

Fall Warburg

METALL IN SICHT
Die Erbauer der Gräber von Warburg benutzten
Geräte und Werkzeuge aus Stein, Holz oder Knochen.
Sie kannten auch Kupfer, das erste Metall, das die
Menschen benutzten. Den leicht zu verarbeitenden
Rohstoff verwendeten sie für Schmuck. Heute sind im
näheren Umfeld von Warburg Kupfererz-Lagerstätten
bekannt. Bisher gibt es aber keine Hinweise darauf,
dass man diese bereits zwischen 3400 und 2700 v. Chr.
nutzte.

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Dieses stark verwitterte Fragment eines Kupferbleches aus Grab III
ist eine kleine Sensation, denn so alte Kupfergegenstände sind in
Westfalen selten.

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Wenn Kupfer oxidiert, läuft es grün an. An diesen Knochenstücken
aus Grab I sind grüne Verfärbungen zu sehen. Sie stammen von nicht
mehr erhaltenen Kupfergegenständen – wahrscheinlich
Schmuckstücken der Toten.

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Die Analyse des Bleches aus Grab III zeigt, dass es aus reinem
Kupfer mit sehr geringen Anteilen an Spurenelementen besteht.
Die Menschen hatten also in der Natur vorkommendes Reinkupfer
verwendet. Legieren, also das Mischen von Metallen, beherrschten
sie noch nicht.

Fall Castrop-Rauxel

ATOMABSORPTIONS-VERFAHREN
Mit dem Atomabsorptions-Verfahren kann man seit
den 1960er Jahren die chemische Zusammensetzung
von Materialien bestimmen. Der Wissenschaftler löst
die Materialprobe in einer Flüssigkeit auf und verdampft
sie. Auf diesen Dampf richtet er eine spezielle
Lampe. Jedes Element in der Probe schluckt eine
bestimmte Strahlenwellenlänge und kann daran
erkannt werden. Man misst, wie viel Strahlung einer
bestimmten Wellenlänge nach dem Durchdringen der
Probe fehlt, also wie viel absorbiert wurde. Aus der
Differenz kann man Art und Anteil des Elementes in
der Probe berechnen. Jedes in der Probe vermutete
Element muss mit einer eigenen Lampe identifiziert
werden. Das Atomabsorptions-Verfahren liefert
extrem genaue Ergebnisse.

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Analysewerte des Fingerhutes

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Analysewerte des Orakelstäbchens

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Dieser Fingerhut (Castrop-Rauxel, 3. bis 5. Jahrhundert n. Chr.)
wurde mit dem Atomabsorptions-Verfahren untersucht. Das Ergebnis:
Er besteht aus Messing, bei dem Kupfer und Zink in einem bestimmten
Verhältnis gemischt sind. Diese spezielle Legierung gibt es in Westfalen
seit der Römerzeit. Auch ein so genanntes Orakelstäbchen
(Soest, 1. bis 6. Jahrhundert n. Chr.) wurde mit diesem Verfahren
untersucht. Es besteht aus einer Kupferlegierung, die in den ersten
Jahrhunderten nach Christi Geburt sehr gebräuchlich war.

Fall Soest

BLEIISOTOPEN-ANALYSE
Die Bleierze der meisten Lagerstätten unterscheiden
sich durch ihren Gehalt an natürlichen (stabilen)
Bleiisotopen. Bei der Verhüttung und Verarbeitung
der Erze bleiben diese Isotopenverhältnisse erhalten.
Außerdem ist Blei als Zusatz oder Verunreinigung
in fast allen alten Metallobjekten enthalten. Daher
kann durch den Vergleich ihrer Isotopenverhältnisse
mit denen von Erz in Lagerstätten die Herkunft des
verarbeiteten Bleierzes bestimmt werden. Manche
Erzlagerstätten haben sehr ähnliche Isotopenverhältnisse.
Dann versucht man sie anhand der Zusammensetzung
der Spurenelemente zu unterscheiden. Die
Bleiisotopen-Analyse ermittelt die Herkunft von Erzen
nie eindeutig. Wenn Wissenschaftler über ausreichend
Daten verfügen, können sie aber Wahrscheinlichkeiten
formulieren.

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In Soest finden Archäologen immer wieder Blei aus dem 1.
und 2. Jahrhundert n. Chr. Die oft unförmigen Gussreste belegen eine
Verarbeitung des Metalls vor Ort. Diese Stücke stammen sehr wahrscheinlich
aus dem Raum Brilon.

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Die Fundstelle dieses Bleistückes liegt in einem Gebiet mit reichen
Bleierzvorkommen. Die Form wird häufig als Bleibarren bezeichnet.
Die kleinen Löcher sind Beschädigungsspuren von der Probenentnahme.

BLEI AUS BRILON?
Der Archäometallurge bohrt aus Bleiobjekten Späne
heraus und löst sie in Salzsäure auf. Eine geringe
Menge der in Bleichlorid umgewandelten Proben
dampft er auf einen Probenträger auf. Er erhitzt die
Probe im Massenspektrometer auf 1200 bis 1300 Grad
Celsius. Das Blei darin verdampft und wird in einem
starken elektromagnetischen Feld beschleunigt. Je
nach ihren Massen werden die einzelnen Bleiatome
verschieden stark abgelenkt und von speziellen Detektoren
erfasst. Ein an das Massenspektrometer angeschlossener
Computer errechnet das Verhältnis der
unterschiedlichen Bleiisotope zueinander. Jede Lagerstätte
weist ein bestimmtes Muster der Bleiisotopen
auf. Wenn die Daten aus den Objektproben mit denen
aus einer Lagerstätte übereinstimmen, stammt das Erz
wahrscheinlich aus dieser Quelle. Archäologen haben
an verschiedenen Stellen Westfalens Objekte aus Blei
aus dem 1. Jahrhundert n. Chr. gefunden. Stollen oder
Halden von Bleierzbergwerken aus dieser Zeit sind im
Sauerland bislang nicht bekannt. Die Untersuchungsergebnisse
der Bleiisotopen von Fundstücken und von
Erzen aus Lagerstätten führen zu dem Schluss, dass
einige Funde wahrscheinlich aus Lagerstätten in Brilon
stammen.

Dieses Diagramm stellt das Verhältnis der Bleiisotope zueinander
von verschiedenen beprobten Bleiobjekten grafisch dar.

Tagged Forscherlabor

Erfahrungsbericht von unserer neuen Praktikantin (Rebecca)

Von außen macht das Museum in Herne keinen spektakulären Eindruck, aber der erste Blick täuscht.

In der Dauerausstellung verfolgt man die Geschichte der Region über einen Steg, begleitet von den Geräuschen einer Ausgrabung. In der Balver Höhle hat mir der Film über die Entstehung der Höhle besonders gut gefallen.

Die Panoramen, die das Leben in der Steinzeit widerspiegeln, sind mit sehr viel Liebe zum Detail gestaltet.

Die „Zeichenbretter“ fand ich super, denn hier kann man sich aussuchen, was man zu den einzelnen Themen hören möchte: Zu den Germanen zum Beispiel kann man sich über die Berichte in schriftlichen Quellen, archäologischen Funden, sprachwissenschaftlichen Untersuchungen oder den Bereich der Mythen informieren.

Die Vitrinen sind überschaubar gestaltet, und der Text ist überwiegend gut zu lesen und leicht verständlich. Durch kleine Ausschnitte in der Wand des Ausstellungsraumes wirft man einen Blick in die Welt und erfährt so, was während des ausgestellten Zeitraumes woanders so passiert ist.

Sehr gut ist der Bereich mit Hausmodellen der Germanen gelungen: Unter den Ausstellungsobjekten sind die Spuren abgebildet, mit denen sich Archäologen weitgehend zufrieden geben müssen: Pfostenlöcher.

Auch die nachgebildete begehbare frühchristliche Kirche ist sehr gut gelungen, und mit der musikalischen Unterlegung hat man das Gefühl, eine echte kleine Kirche zu betreten.

Von den nachgestellten Grabungszelten fand ich die unterschiedliche Gestaltung, z. B. durch verschiedene Fußböden, richtig gut.

Mein absolutes Highlight der Ausstellung steht in der Epoche nach den Römern: Die Objekte werden mit Hilfe eines Fließbandes gezeigt. Das habe ich sonst noch nirgendwo gesehen, und es ist eine wirklich fabelhafte Idee.

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Ein spannender Ausflug in die Keltenwelt! - Die "Kelten-Exkursion" unseres Fördervereins

Ein spannendes und abwechslungsreiches Programm erwartet die Teilnehmer auf dieser Exkursion. Wir begeben uns auf die Spuren der Kelten, vor Christi Geburt eines der bedeutendsten Völker Europas.

Bestens gelaunt starten wir am Samstag um 08.00 Uhr ab Herne mit dem Bus ins Saarland Richtung Weltkulturerbe „Völklinger Hütte“; die erste Station auf unserer Exkursion. Gegen 12.00 Uhr erreichen wir das ehemalige Stahlwerk. Nach einer kurzen Mittagspause kann jeder auf eigene Faust das riesige Gelände des Industriedenkmals genauer unter die Lupe nehmen.

Um 15.00 Uhr erwarten uns in der Gebläsehalle der Völkinger Hütte prachtvolle Beigaben aus den Fürstengräbern u. a. aus Reinheim, Schwarzenbach, Weiskirchen, Theley und Freisen im Saarland. Die Ausstellung „Die Kelten – Druiden. Fürsten. Krieger. Das Leben der Kelten in der Eisenzeit vor 2.500 Jahren“ ermöglicht erstmals sehr anschaulich einen breiten Einblick in dieses vergessene Kapitel unserer Kultur. 

Anschließend fahren wir weiter Richtung Büdingen, wo wir unser Übernachtungsquartier beziehen. Nach einem leckeren Abendessen im Gasthof „Bleffe“ gibt es für uns noch eine tolle Überraschung: Ein Nachtwächter führt uns durch das mittelalterliche Büdingen. Wir erleben das Mittelalter, wie es fast unverfälscht mit Schloss, Hallenkirche, Stadtmauer und Fachwerkhäusern erhalten ist.

Am nächsten Tag erwartet uns ein fachlicher Leckerbissen: Auf dem Glauberg erwartet uns Herr Dr. Fritz-Rudolf Hermann, der ehemalige wissenschaftliche Leiter dieser Ausgrabungsuntersuchungen. Fachlich bestens betreut erkunden wir zusammen das 20 Hektar große Gelände des archäologischen Parks mit den Gräberanlagen und Kultplätzen und erhalten spannende Einblicke in das Leben der Kelten am Glauberg. Eine tolle Ergänzung der Kelten-Ausstellung in der Völkinger Hütte. Aber auch Spuren aus dem frühen und hohen Mittelalter sind am Glauberg zu entdecken.

Nachmittags können wir nach einer kleinen Stärkung im neuen Museum am Glauberg die bekannte lebensgroße Statue eines keltischen Herrschers aus Sandstein bewundern. Das Museum wurde erst Anfang Mai diesen Jahres eröffnet. Die Funde vom Glauberg bilden das Herzstück des Museums.

Bevor wir den Heimweg antreten, machen wir noch einen kurzen Abstecher zum Limes. Mit Rund 550 Kilometern Länge ist der Limes das größte archäologische Kulturdenkmal Europas.  Am nördlichen Wetteraulimes bei Pohlheim-Holzheim erkunden wir mit Herrn Dr. Herrmann ein konserviertes und teilrekonstruiertes römisches Kleinkastell.  

Fotos und Text: Silke Vierkötter

Gut gelaunte Exkursionsteilnehmer auf den Spuren der Kelten.

 

Motten im Museum!

Gestern feierten wir ein Wiedersehen mit unserer Turmhügelburg – allerdings „en miniature“.

Auszubildende der Stadt Herne im Bereich Gebäudemanagement hatten drei Modelle der Burg, die während der Sonderausstellung „AufRuhr1225!“ das Außengelände unseres Museums zierte und über 165 000 Besucher begeisterte, im Maßstab 1:25 gefertigt.

Der Prototyp in Form eines Bausatzes, der „Mottenkiste“, wurde bereits dem ehemaligen Herner Baudezernenten Jan Terhoeven als Abschiedsgeschenk überreicht. Auf Anregung des Herner Fachbereichsleiters für Kultur folgten nun zwei weitere Mottchen. Eine Burg nutzen wir fortan für unsere didaktischen Angebote, das andere Modell geht an das Schloss Strünkede.

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"Unsere" Motte ist wieder da!

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Das "doppelte Mottchen" und seine Erbauer.

 

 

 

 

 

Mit Hacke und Spaten dem Geheimnis auf der Spur...(Teil 2)

Zwei Tage nach unserer Feldforschung mit Schülern auf dem Außengelände des Museums ist der Muskelkater abgeklungen, aber die Begeisterung geblieben. Allen Beteiligten hat es Spaß gemacht, nach wissenschaftlichen Kriterien die (Bau-)Geschichte eines Teils der Herner Innenstadt freizulegen und dabei Grabungsluft zu schnuppern.

So beschreiben die Jugendlichen das Projekt selbst: 

Grabungscamp 2011

Grabung Herne-Mitte , Schnitt 1

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Schüler, die an der Ausgrabung teilnahmen:
Kai Deutsch; Ahmet Can Karagülmez; Efrosini Tourioglou; Ertugrul Koc; Nils Kolendowicz; Gianluca Kargitta; Marcel Breitkopf; Anne Shirley Fahrenholz; Natalie Lemiech; Leonard Linden

Arbeitsweise:
- Teamarbeit und Zusammenhalt sind gefragt
- Aufteilung in verschiedene Gruppen:
- "Knochenarbeit" ( Schaufeln, Hacken, Abtransport des Schutts
- Glätten bzw. "Putzen" der "Profile" ( Seitenwände der Grube)
- Verschriftlichen der Arbeitsergebnisse
- Vermessen und Zeichnen der Profile
- Süssigkeiten :P

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Funde:
- Fliese 'Germany',
- Plastikstücke,
- Kunststoff-Faser-Gewebe,
- Fliesenfragmente,
- Metall-Antennen,
- Regenwürmer :D,
- Styropor,

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Schlussfolgerungen: 
- 60 cm unter dem heutigen Boden befindet sich eine ehemalige Baugrube
- der Boden der Grabungsgrube liegt wahrscheinlich etwa 1m oberhalb des Fundamentes eines der vier Häuser, die auf dem Grundstück gestanden haben
- den ehemaligen Garten/ Hinterhof  kennzeichnet eine dunkle Erdschicht (Kohlestücke/ Asche als Überreste des Hausbrands der hier entsorgt wurde)
- Abrissmaßnahmen und Neubebauung zeigen sich in Schichten von Bauschutt
- darunter liegt die unbebaute/ unbenutzte  Fläche, typisch für das Emschergebiet ist der sandige Boden (Wurmgänge --> natürlich gewachsen)

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Mit Hacke und Spaten dem Geheimnis auf der Spur

Welche Funde birgt eigentlich der Boden auf unserem Museumsgelände? Wie funktioniert eine wissenschaftliche Ausgrabung?


Diesen Fragen gingen gestern Schüler einer 9. Klasse des Haranni Gymnasiums unter der Anleitung des Archäologen Dr. Stefan Leenen auf den Grund. In einer Grube, die ein Minibagger vorbereitet hatte, schwangen die Jugendlichen unermüdlich Spitzhacke und Spaten und hoben so schubkarrenweise Erdreich aus. Neben diversen Kleinfunden legten sie 1,20 Meter tiefe Bodenprofile frei, die sie sorgfältig säuberten und zeichnerisch dokumentierten.


Was die aufgedeckten Verfärbungen im Boden, Keramikscherben und Mauersteinfragmente schließlich verrieten, berichten die Jugendlichen morgen selbst…

 

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Die Grabungsarbeiten schreiten voran.

 

Vermessen_mit_dem_nivelliergerat

Um die Befunde exakt zu dokumentieren, wird regelmäßig mit dem Nivelliergerät vermessen.

 

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Auch beim Zeichnen der Bodenprofile ist Teamarbeit gefragt.

Tatort Forscherlabor, Themenstation 8: 14C-Datierung

RADIOKARBONDATIERUNG - DIE ATOMUHR TICKT

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Mit der Radiokarbondatierung, der so genannten 14C-Methode, bestimmt der Physiker das Alter von Funden, die einmal Teil eines Lebewesens waren. Er untersucht zum Beispiel verkohltes Holz von Bäumen oder Knochen von Menschen und Tieren, also organisches Material. Jeder Organismus enthält drei Arten Kohlenstoff: Die stabilen Isotope 12C und 13C machen zusammen fast den gesamten Kohlenstoff aus; das instabile Isotop 14C ist nur in geringen Mengen enthalten. Stirbt ein Lebewesen, so zerfällt sein 14C-Anteil allmählich zu Stickstoff und gibt dabei radioaktive Strahlung ab. Das 14C reduziert sich  regelmäßig, in 5730 Jahren um die Hälfte. Aus dem Verhältnis zwischen radioaktivem und nicht radioaktivem Kohlenstoff und der Halbwertszeit errechnet der Physiker, wann der Organismus gestorben ist.

 

Abb01_8_0_portrt_libby

Willard F. Libby entwickelte um 1948 die Radiokarbondatierung und erhielt 1960 den Nobelpreis für Chemie.

Abb02_8_0_probennahme_300
Bei der Bergung des Probenmaterials ist absolute Sauberkeit sehr wichtig.

Abb03_8_0_probenvorbereitung
Je nach Art des Probenmaterials reinigen Forscher die Proben mechanisch und chemisch.

Abb04_8_0_khlschrank_mit_organ

Für die Massenspektrometer-Messung wird das gereinigte Probenmaterial zu CO2 verbrannt ...

Abb05_8_0_benzeneline_von_petc

... und in elementaren Kohlenstoff umgewandelt. Diese Anlage kann zehn Proben gleichzeitig reduzieren.

Abb06_8_0_probenrad2
Die Proben gibt der Forscher auf einen Probenträger. 40 Proben passen in dieses Probenrad, das in die Ionenquelle eingebaut wird.

Abb07_8_0_tandembeschleuniger

Mit Ionenquelle, Tandembeschleuniger und Detektoren erfolgt die eigentliche Messung.

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Die Forscher eichen die Messdaten und wandeln sie dabei in verlässliche Datierungen um.

 

HALBWERTSZEIT

Von einer Menge radioaktiver 14C-Atome zerfällt in etwa 5730 Jahren die Hälfte. Diesen Zeitraum bezeichnet man als Halbwertszeit.

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Der Zerfall der 14C-Ionen ist als Kurve dargestellt. Nach 50 000 Jahren ist kaum noch messbares 14C in der Probe enthalten.

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Alle Organismen besitzen eine leichte radioaktive Strahlung, die mit Geigerzählern gemessen werden kann. Diese getrockneten Pilze weisen eine erhöhte Strahlung auf – eine Folge des Reaktorunfalls von Tschernobyl am 26. April 1986.

 

Fall Warburg

WANN WAR DIE BESTATTUNG?

Wissenschaftler konnten für fünf Knochenproben aus den unteren Lagen der Gräber I, III, IV und V von Warburg 14C-Daten ermitteln. Ihre Messungen beweisen, dass diese Toten im Zeitraum zwischen 3400 und 2900 v. Chr. bestattet wurden.

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Kalibration Großsteingrab III, Warburg, Kreis Höxter. Das gemessene 14C-Datum ist als Punkt im Diagramm eingetragen. Der senkrechte Balken, der das Datum schneidet, gibt den möglichen Datierungszeitraum der Probe an, die so genannte Standardabweichung. Das 14C-Datum und die Standardabweichung schneiden die Kalibrationskurve mehrfach. Die wichtigen Bereiche sind farbig unterlegt und auf die waagerechte Achse des Diagramms übertragen. Dort zeigen sie das mögliche Alter der Probe an. Der mit Pfeilen gekennzeichnete Bereich zwischen 3390 und 3360 v. Chr. passt am besten zu der mit anderen Methoden gewonnenen Datierung der im Grab geborgenen Funde.

Vierter und letzter Teil FUNDGESCHICHTEN-Quiz: Zufallsfund – Der Münzschatz am Wegesrand

Finde anhand des Films den letzten Lösungsbuchstaben: Es ist der 9. Buchstabe des Fundortes der Münzen!

Zusammen mit den drei anderen Lösungsbuchstaben ergibt sich das Lösungswort. Schicke es an fundgeschichten@lwl.org und du nimmst an der Verlosung der drei VIP-Eintrittskarten für die Eröffnung der Ausstellung am 15.04. teil!

Weitere Infos zum Quiz unter: http://fundgeschichten.posterous.com/drei-vip-einladungskarten-fur-eroffnungsfeier